基于加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)的腫瘤中特異表達(dá)基因篩選方法研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-08 07:53
腫瘤是目前危害到生物體健康的疾病之一,威脅到生命有機(jī)體的生存,其發(fā)病的概率不低,我國(guó)的患病人數(shù)占到了全球總患病人數(shù)的一半。各種各樣類型的腫瘤都是由普通的細(xì)胞所轉(zhuǎn)變得到的,腫瘤是缺少了部分正常功能和擁有異常的流動(dòng)性的細(xì)胞形成的;蛴羞x擇性的表達(dá)導(dǎo)致了細(xì)胞存在各種各樣的表型,與此同時(shí),當(dāng)基因的表達(dá)出現(xiàn)異常情況時(shí),這就為腫瘤細(xì)胞的產(chǎn)生提供了基礎(chǔ)。而基因的表達(dá)水平之間的差異能夠被檢測(cè)到,分析這些表達(dá)差異的基因,從中尋找到具有生物學(xué)意義的信息,為進(jìn)一步研究相關(guān)基因在腫瘤產(chǎn)生發(fā)展的過(guò)程中的發(fā)揮的作用提供了基礎(chǔ),也為進(jìn)一步的治療疾病、挖掘基因靶點(diǎn)提供了線索。本文利用GEO(The Gene Expression Omnibus)數(shù)據(jù)庫(kù)編碼為GES5847基因表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)研究腫瘤組織與正;|(zhì)細(xì)胞之間的表達(dá)差異,以此來(lái)研究這些差異在腫瘤發(fā)生發(fā)展中發(fā)揮的作用和意義,期望對(duì)挖掘腫瘤的生物學(xué)過(guò)程有所幫助。加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(Weighted gene co-expression network analysis,WGCNA)通過(guò)建立分子網(wǎng)絡(luò)的思想,利用不同組別基因表達(dá)的差別,把網(wǎng)絡(luò)中表達(dá)關(guān)聯(lián)程度高的...
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中心法則現(xiàn)在人類已經(jīng)完全進(jìn)入了生命科學(xué)研究階段的后基因組織的時(shí)代,這是因?yàn)槿祟惖?br>
一種將生物學(xué)科、計(jì)算機(jī)學(xué)科、化學(xué)等多種學(xué)科結(jié)合在一起出數(shù)以萬(wàn)計(jì)的基因的表達(dá)水平。這種芯片采用了雜交測(cè)序的膠片或者特殊的有機(jī)高分子薄片上使用照相平板印刷技術(shù)或下得到許多序列特殊的短鏈核苷酸或 cDNA 片段,組成為芯本 DNA 上做出特別的標(biāo)記,標(biāo)記后的樣本放入到基因芯片本雜交后芯片上熒光強(qiáng)度不一樣,使用激光來(lái)掃描芯片,可芯片圖片來(lái)測(cè)量每個(gè)基因的雜交強(qiáng)度,這樣就能夠判斷出芯本中,以及可以從芯片中得知其序列,最終得到檢測(cè)出的樣優(yōu)點(diǎn)很突出,芯片實(shí)驗(yàn)速度快,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單,檢測(cè)過(guò)程不需要測(cè)的要求,其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,在藥物研究、疾病的快速判斷都有應(yīng)用。本文選用的基因表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)就是通過(guò)基因表記好的腫瘤細(xì)胞樣本及正常細(xì)胞樣本一同與芯片雜交,掃描光的強(qiáng)度進(jìn)行比較,得到的值可以用來(lái)表示樣本基因表達(dá)的常需要使用到基因表達(dá)譜芯片,在判別腫瘤型號(hào)、腫瘤機(jī)制等方面都有著大量的應(yīng)用。
圖 1.3 基因芯片分類1.2.2.2 DNA 測(cè)序技術(shù)DNA 測(cè)序技術(shù)也發(fā)展非常迅速,從第一代 DNA 測(cè)序技術(shù)的產(chǎn)生跳躍到第二代測(cè)序技術(shù)甚至第三代測(cè)序技術(shù)的出現(xiàn),測(cè)序的成本大大的降低了,第一代測(cè)序技術(shù)的準(zhǔn)確度雖然非常高,但是其測(cè)序成本太高,而且通量太小,使得這種技術(shù)得不到廣泛的應(yīng)用[20]。而第二代測(cè)序技術(shù)使得測(cè)序成本大幅度降低的同時(shí),測(cè)序的高通量性使得這種技術(shù)快速的得到了廣泛的關(guān)注。高通量測(cè)序技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)測(cè)序的影響非常深遠(yuǎn),顛覆了傳統(tǒng)技術(shù),對(duì)數(shù)萬(wàn)甚至上百萬(wàn)級(jí)別的 DNA 序列進(jìn)行測(cè)定只需要一次就可以完成,與此同時(shí)成本也是越來(lái)越低,這使得用少量花費(fèi)來(lái)測(cè)定一個(gè)人類基因組的目標(biāo)越來(lái)越成為可能,下圖為測(cè)序成本的變化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]動(dòng)脈粥樣硬化易感基因挖掘與生物信息學(xué)分析[J]. 王文棟,常曉彤,杜華陽(yáng). 中國(guó)老年學(xué)雜志. 2017(24)
[2]基因表達(dá)數(shù)據(jù)橫向薈萃分析方法綜述[J]. 王琳,吳培. 數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理. 2018(02)
[3]權(quán)重基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J]. 劉偉,李立,葉樺,屠偉. 生物工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[4]單核細(xì)胞與未成熟樹突細(xì)胞的細(xì)胞骨架相關(guān)的核心差異基因表達(dá)的生物信息學(xué)分析[J]. 譚誠(chéng),胡祖權(quán),龍金華,邱偉,劉麗娜,賈義,曾柱. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2017(01)
[5]機(jī)器學(xué)習(xí)方法在基因功能注釋中的應(yīng)用[J]. 李金城,廖奇,沈其君. 中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]基因功能富集分析的研究進(jìn)展[J]. 王瀟,尹天舒,李柏逸,江熹霖,孫慧,竇亞光,倪琦,田衛(wèi)東. 中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2016(04)
[7]腎腫瘤相關(guān)基因的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析[J]. 梁棟,邢永強(qiáng),蔡祿. 中國(guó)生物工程雜志. 2016(02)
[8]DNA測(cè)序技術(shù)方法研究及其進(jìn)展[J]. 謝浩,趙明,胡志迪,王大巾,孟旭莉,丁先鋒. 生命的化學(xué). 2015(06)
[9]一種基于累積適應(yīng)度遺傳算法的SVM多分類決策樹[J]. 朱慶生,程柯. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(01)
[10]基因芯片數(shù)據(jù)預(yù)處理方法(LnMR和RAln)的評(píng)估和比較[J]. 鄭喬舒,岳淏偉,楊云鋒. 微生物學(xué)通報(bào). 2015(05)
博士論文
[1]加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)在食管鱗癌中的應(yīng)用[D]. 王攀.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 2014
[2]基于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)的基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)研究[D]. 洪勝君.復(fù)旦大學(xué) 2013
[3]基于GO的基因功能及疾病相關(guān)通路分析[D]. 王靖.電子科技大學(xué) 2012
[4]統(tǒng)計(jì)建模分析高通量生物數(shù)據(jù)及其應(yīng)用[D]. 王文惠.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]通過(guò)共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)研究前列腺癌癥中的特異表達(dá)因子[D]. 黃克非.南昌大學(xué) 2014
[2]利用基因芯片篩選乳腺癌相關(guān)差異表達(dá)基因[D]. 郭明明.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3217996
【文章來(lái)源】:哈爾濱工程大學(xué)黑龍江省 211工程院校
【文章頁(yè)數(shù)】:69 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
中心法則現(xiàn)在人類已經(jīng)完全進(jìn)入了生命科學(xué)研究階段的后基因組織的時(shí)代,這是因?yàn)槿祟惖?br>
一種將生物學(xué)科、計(jì)算機(jī)學(xué)科、化學(xué)等多種學(xué)科結(jié)合在一起出數(shù)以萬(wàn)計(jì)的基因的表達(dá)水平。這種芯片采用了雜交測(cè)序的膠片或者特殊的有機(jī)高分子薄片上使用照相平板印刷技術(shù)或下得到許多序列特殊的短鏈核苷酸或 cDNA 片段,組成為芯本 DNA 上做出特別的標(biāo)記,標(biāo)記后的樣本放入到基因芯片本雜交后芯片上熒光強(qiáng)度不一樣,使用激光來(lái)掃描芯片,可芯片圖片來(lái)測(cè)量每個(gè)基因的雜交強(qiáng)度,這樣就能夠判斷出芯本中,以及可以從芯片中得知其序列,最終得到檢測(cè)出的樣優(yōu)點(diǎn)很突出,芯片實(shí)驗(yàn)速度快,實(shí)驗(yàn)簡(jiǎn)單,檢測(cè)過(guò)程不需要測(cè)的要求,其應(yīng)用領(lǐng)域廣泛,在藥物研究、疾病的快速判斷都有應(yīng)用。本文選用的基因表達(dá)譜芯片數(shù)據(jù)就是通過(guò)基因表記好的腫瘤細(xì)胞樣本及正常細(xì)胞樣本一同與芯片雜交,掃描光的強(qiáng)度進(jìn)行比較,得到的值可以用來(lái)表示樣本基因表達(dá)的常需要使用到基因表達(dá)譜芯片,在判別腫瘤型號(hào)、腫瘤機(jī)制等方面都有著大量的應(yīng)用。
圖 1.3 基因芯片分類1.2.2.2 DNA 測(cè)序技術(shù)DNA 測(cè)序技術(shù)也發(fā)展非常迅速,從第一代 DNA 測(cè)序技術(shù)的產(chǎn)生跳躍到第二代測(cè)序技術(shù)甚至第三代測(cè)序技術(shù)的出現(xiàn),測(cè)序的成本大大的降低了,第一代測(cè)序技術(shù)的準(zhǔn)確度雖然非常高,但是其測(cè)序成本太高,而且通量太小,使得這種技術(shù)得不到廣泛的應(yīng)用[20]。而第二代測(cè)序技術(shù)使得測(cè)序成本大幅度降低的同時(shí),測(cè)序的高通量性使得這種技術(shù)快速的得到了廣泛的關(guān)注。高通量測(cè)序技術(shù)的出現(xiàn)對(duì)測(cè)序的影響非常深遠(yuǎn),顛覆了傳統(tǒng)技術(shù),對(duì)數(shù)萬(wàn)甚至上百萬(wàn)級(jí)別的 DNA 序列進(jìn)行測(cè)定只需要一次就可以完成,與此同時(shí)成本也是越來(lái)越低,這使得用少量花費(fèi)來(lái)測(cè)定一個(gè)人類基因組的目標(biāo)越來(lái)越成為可能,下圖為測(cè)序成本的變化。
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]動(dòng)脈粥樣硬化易感基因挖掘與生物信息學(xué)分析[J]. 王文棟,常曉彤,杜華陽(yáng). 中國(guó)老年學(xué)雜志. 2017(24)
[2]基因表達(dá)數(shù)據(jù)橫向薈萃分析方法綜述[J]. 王琳,吳培. 數(shù)理統(tǒng)計(jì)與管理. 2018(02)
[3]權(quán)重基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析在生物醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用[J]. 劉偉,李立,葉樺,屠偉. 生物工程學(xué)報(bào). 2017(11)
[4]單核細(xì)胞與未成熟樹突細(xì)胞的細(xì)胞骨架相關(guān)的核心差異基因表達(dá)的生物信息學(xué)分析[J]. 譚誠(chéng),胡祖權(quán),龍金華,邱偉,劉麗娜,賈義,曾柱. 基因組學(xué)與應(yīng)用生物學(xué). 2017(01)
[5]機(jī)器學(xué)習(xí)方法在基因功能注釋中的應(yīng)用[J]. 李金城,廖奇,沈其君. 中國(guó)生物化學(xué)與分子生物學(xué)報(bào). 2016(05)
[6]基因功能富集分析的研究進(jìn)展[J]. 王瀟,尹天舒,李柏逸,江熹霖,孫慧,竇亞光,倪琦,田衛(wèi)東. 中國(guó)科學(xué):生命科學(xué). 2016(04)
[7]腎腫瘤相關(guān)基因的共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建與分析[J]. 梁棟,邢永強(qiáng),蔡祿. 中國(guó)生物工程雜志. 2016(02)
[8]DNA測(cè)序技術(shù)方法研究及其進(jìn)展[J]. 謝浩,趙明,胡志迪,王大巾,孟旭莉,丁先鋒. 生命的化學(xué). 2015(06)
[9]一種基于累積適應(yīng)度遺傳算法的SVM多分類決策樹[J]. 朱慶生,程柯. 計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究. 2016(01)
[10]基因芯片數(shù)據(jù)預(yù)處理方法(LnMR和RAln)的評(píng)估和比較[J]. 鄭喬舒,岳淏偉,楊云鋒. 微生物學(xué)通報(bào). 2015(05)
博士論文
[1]加權(quán)基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)在食管鱗癌中的應(yīng)用[D]. 王攀.北京協(xié)和醫(yī)學(xué)院 2014
[2]基于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序數(shù)據(jù)的基因共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)研究[D]. 洪勝君.復(fù)旦大學(xué) 2013
[3]基于GO的基因功能及疾病相關(guān)通路分析[D]. 王靖.電子科技大學(xué) 2012
[4]統(tǒng)計(jì)建模分析高通量生物數(shù)據(jù)及其應(yīng)用[D]. 王文惠.山東大學(xué) 2009
碩士論文
[1]通過(guò)共表達(dá)網(wǎng)絡(luò)分析(WGCNA)研究前列腺癌癥中的特異表達(dá)因子[D]. 黃克非.南昌大學(xué) 2014
[2]利用基因芯片篩選乳腺癌相關(guān)差異表達(dá)基因[D]. 郭明明.山東大學(xué) 2011
本文編號(hào):3217996
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